| 浙江工業涂裝VOCs治理現狀、成效及存在問題分析 |
摘要：以浙江省2015年調查的1433家工業涂裝企業作為研究對象,總結了浙江省工業涂裝行業揮發性有機物(VOCs)排放和治理情況,分析了VOCs治理成效與存在的問題。結果表明：浙江省工業涂裝廢氣治理措施覆蓋率達52.8%,以一次性活性炭吸附和水/堿吸收技術為主;抽樣調查發現,涂漆工序和干燥固化工序廢氣同時治理的企業僅占抽樣調查數的29%;通過其中40余家工業涂裝企業的300余個非甲烷總烴(NMHC)指標手工監測數據匯總發現,涂漆廢氣治理設施進口NMHC濃度普遍在10～80mg/m3范圍內,固化烘干廢氣治理設施進口NMHC濃度普遍在300～2000mg/m3范圍內,大部分廢氣經處理后基本都能夠達標排放,但治理設施處理效率較低;同時存在廢氣收集效率低、治理措施覆蓋率低、廢氣治理不全、設施疏于管理等問題,表明浙江省工業涂裝VOCs治理尚處于起步階段。
涂裝是指將涂料涂覆于基底表面形成具有防護、裝飾或特定功能涂層的過程.。工業制品需要更加全面的表面防護等功能，其涂裝過程稱為工業涂裝。工業涂裝廣泛分布于我國各類工業品制造生產過程，按國民經濟行業分類，工業涂裝主要涉足于家具制造業(C21)、金屬制品業(C33)、通用設備制造業(C34)、專用設備制造業(C35)、電氣機械及器材制造(C38)、儀器儀表制造業
木制家具噴涂為例，在此過程中涂料從涂料桶、噴槍噴射及藎板表面散發VOCs廢氣，同時，產生大量過涂的漆霧顆粒物，噴漆廢氣產乍的VOCs廢氣具有風量大、VOCs濃度低的特點。涂漆完成的基材送人固化爐或干燥室后，剩余的溶劑將全部以VOCs廢氣的形式散發。干燥同化產生的VOCs廢氣具有風量小、溫度高、VOCs濃度高的特點。
2.2治理技術應用現狀
整理調研結果發現，浙江省涂裝行業使用的VOCs治理技術有焚燒技術(包括直燃爐、RTO、工藝爐焚燒等)、直接催化燃燒技術、活性炭吸附一脫附一催化燃燒技術、低溫等離子技術、光催化技術、酸/堿吸收技術、一次性活性炭技術等。另外，噴漆巾常見的水簾吸收裝置主要用于去除漆霧，對絕大部分漆霧中非水溶性VOCs幾乎沒有處理效果，文中不作為VOCs治理技術進行統計。 浙江省1433家工業涂裝企業VOCs治理情況見圖4。
其中，已安裝了VOCs治理措施的企業和未安裝VOCs治理設施的業分別為734家和699家，治理措施覆蓋率達52.8%;734家安裝有VOCs未端處理設施的業中，有41家采用兩類VOCs技術，有4家采用3類VOCs技術，統計所有業采用的技術總數為806個。所有技術總數中，一次性活性炭吸附技術使用率最高，有393家企業使用，占技術總數的48.8%;其次是水/堿吸收技術，有158家企業使用，占技術總數的19.5%。可見，浙江省工業涂裝大部分企業采用了廉價、低端的VOCs治理技術。
按工業涂裝國民經濟子行業進行分類統汁，浙江省工業涂裝子行業VOCs治理措施覆蓋率情況見表1。
表1中，汽車制造(C37)VOCs治理措施槌率明顯高于其他行業，說明作為大型涂裝企業，汽車制造企業較注重VOCs的治理;家具制造(C21)、通用設備制造業(C34)和儀器儀表制造、(C40)3個行業VOCs治理措施覆蓋率最低，說明這3個行業準入門檻較低，普遍存在大大量小規模企業，環保治理重視程度較低。
涂漆廢氣與干燥固化廢氣排放特征迥異，采用的治理技術也不盡相同。為了詳細掌握兩類廢氣的治理情況，從浙江省1433家工業涂裝調研企業中隨機抽取200家有治理設施的企業進行了詳細甄別，甄別結果見表2。
涂漆工序和干燥固化工序廢氣同時治理的企業僅占抽樣調查數的29%，其中約80%以上的抽樣企業將涂漆廢氣和烘干廢氣收集后混合處理;涂漆(主要是噴漆)廢氣因廢氣量大、對周邊影響范圍大，治理措施覆蓋率較高;干燥固化工序因廢氣量小、且間歇排放、治理技術應用存在一定困難，治理措施覆蓋率較低。抽樣發現，多數為彩鋼、漆包線、電子元器件等產品制造企業應用，采用的技術以工藝爐焚燒/催化燃燒為主，除了治理固化烘干廢氣外，還同時兼具回收廢氣中VOCs的熱值。
3VOCs治理效果和存在問題
3.1VOCs治理技術及效果
文章收集40余家工業涂裝企業的300余個非甲烷總烴(NMHC)指標手工監測數據。經匯總分析后發現，涂漆廢氣治理設施進口NMHC濃度普遍在10—80mg/m3范圍內;固化烘干廢氣治理設施進口NMHC濃度普遍在300～2000mg/m3。范圍內。涂漆廢氣尚未處理時，絕大部分企業已實現NMHC排放濃度達標，處理后排放速率也基本都能達標。固化烘干廢氣處理中，大部分企業將涂漆廢氣和烘干廢氣混合收集處理，混合后烘干廢氣NMHC濃度大幅下降，處理后基本都能達標排放;固化烘干廢氣單獨處理時，許多企業采用工藝爐焚I燒/催化燃燒處理，采用工藝爐焚燒的企業NMHC排放濃度和速率較低，采用催化燃燒的企業受催化劑活性的影響波動較大，存在超標情況。浙江省部分典型工業涂裝企業治理措施監測數據見表3。
調研發現，VOCs治理技術處理能力差別較大，見表4。
焚燒、直接催化燃燒、活性炭吸附催化燃燒等治理技術處理效率較高，但受限于焚燒溫度、催化劑活性、吸附床風速等因素，處理效率浮動范圍較寬;低溫等離子(電暈放電)、光催化和水/堿吸收等屬于低效治理技術，僅適用于易氧化、易裂解、水溶性的VOCs處理;一次性活性炭吸附技術處理效率浮動范圍很寬，調研中發現既有毫無處理效果的情況，又有治理效果較高的情況，主要受活性炭更換頻次的影響。
3.2存在問題
3.2.1生產裝置低端，廢氣收集效率低工業涂裝準入門檻低。據浙江省2015年調查的1433家工業涂裝企業統計顯示，年產值2000萬元以上的規上企業僅占調查總數的36.1%，大部分為中小型企業，且有許多小微型涂裝企業尚未納入調查。調查中，工業涂裝企業無固定位調漆、半敞開式噴涂、室外晾干、室內敞開靜干等現象多見，低端的生產裝置和簡易的生產方式決定其無法實現對VOCs的有效收集。
3.2.2治理措施覆蓋率低，低端、低效技術盛行VOCs治理措施覆蓋率僅52.8%，近半數企業未安裝VOCs治理設施。即使安裝了處理設施的企業，大部分采用一次性活性炭吸附、水/堿噴淋等方法處理。在浙江省多年工業涂裝VOCs治理應用實踐中，這些方法基本被確認為低端技術或低效技術。
3.2.3廢氣治理不全，企業擇易處理為了應付環保要求，許多企業涂漆廢氣或烘干廢氣選擇其中一種，擇易收集處理。以汽車涂裝為例，浙江省汽車涂裝企業烘干廢氣引人焚燒爐處理，而噴漆廢氣收集后直接排放。據分析，汽車涂裝絕大部分VOCs排放產生在噴漆系統中，噴涂系統中70%～80%的VOCs產生于噴涂過程和流平過程，10%一20%的VOCs產生于烘烤過程中。因此，即使汽車涂裝企業對烘干廢氣進行較徹底的處理，但是整體VOCs削減比例依然較低。
3.2.4設計不合理，去除效率低我國近年來大力開展工業企業VOCs整治，形成了巨大環保產業，催生一大批VOCs處理設備廠家¨。但專業設計人員的質量和數量無法跟上快速膨脹的產業需求，同時缺乏VOCs治理技術指南，造成工業涂裝VOCs治理時，技術選取和參數設置以價格便宜為第一準則。大量未經設計或簡單設計的工業涂裝VOCs治理措施由設備廠家直接提供安裝，造成許多處理設施實際處理效率比實驗條件或理論值要低。
3.2.5疏于管理，治理設施形同虛設企業疏于管理，VOCs治理裝置運行情況堪憂。調查中發現，吸附劑、吸收液等更換不及時，治理設施形同虛設，治理效果十分有限。
4結語
浙江省正處于實施控制VOCs的重要階段，工業涂裝作為浙江省主要的VOCs排放行業，是重要的削減源之一。對浙江省1433家工業涂裝企業調查發現，工業涂裝VOCs治理尚處于起步階段。存在廢氣收集效率低，治理措施覆蓋率低，廢氣治理不全，去除效率低，設施疏于管理等問題。建議工業涂裝VOCs治理從環境友好型原輔料人手，源頭控制VOCs產生，通過提高工業涂裝技術裝備，削減廢氣量，完善廢氣收集能力，普及焚燒、吸附濃縮催化燃燒等先進治理技術，提高治理效率，有效減少工業涂裝VOCs排放。 來源：《環境保護科學》 |
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